РОЛЬ І МІСЦЕ МОБІЛЬНОГО ЗВ'ЯЗКУ

НА РИНКУ ІНФОРМАЦІЙНИХ ПОСЛУГ

Мобільними системами зв'язку називаю такі мережі, які володіють різними комбінаціями мобільності.

Термінальна мобільність - можливість МС отримувати послуги зв'язку при русі і здатність мережі ідентифікувати, визначати місце розташування і супроводжувати термінал.

Персональний мобільність - можливість користувача отримувати послуги зв'язку (прийом і посилку дзвінка) з будь-якою МС на базі персонального ідентифікатора і здатність мережі забезпечити ці послуги, відповідно до потреб користувача. Персональна мобільність має на увазі здатність мережі визначати МС користувача з метою операції, супроводження та виконання виклику.

В даний час в Росії отримали застосування наступні мобільні системи:

стільникові системи

транкенговие системи

системи персонального радіовиклику

системи бесшнуравой телефонії

глобальні супутникові системи

На кінець 1998 р. кількість абонентських мереж рухомого радіозв'язку складає 800 тис. абонентів. З них близько 770 тис. абоненти стільникового зв'язку в 74 регіонах, пейджінг 450 тис. абонентів у 69 регіонах, транкенгових 40 тис. Абонентів.

Однак розвиток мобільності ускладнюється з ряду причин:

гострий дефіцит спектру частот

низький рівень телефонізації в Росії

низька щільність населення і нерівномірність розподілу

низька платоспроможність населення

Стільниковий зв'язок, що вступила в 26-ий рік свого існування і16-ий рік комерційного використання, продовжує впевнено розширювати ринок надання послуг. На зміну аналоговим приходять цифрові системи другого покоління і в той же час ведуться інтенсивні підготовки систем третього покоління.

На цьому тлі успіхи в Росії в розвитку стільникового зв'язку більш, ніж скромні: на частку Росії припадає менш ніж 0,2% світової абонентської баз, а проникнення в 15 разів нижче середнього, у 50 разів нижче Західно-Європейського і більше, ніж В150 разів нижче, ніж у Скандинавських країнах. Таке відставання неприпустимо тому, що мобільний зв'язок - серйозний сенс економічного прогресу.

Комерційна експлуатація стільникового зв'язку почалася в 1981-1982 р.р. (Близький Схід, Скандинавія, США, Японія). Станом на початок 1997р. стільниковим зв'язком користується близько 40 млн. абонентів, більш ніж у 110 країнах всіх континентів.

Домінуюче положення на світовому ринку займає Північно-Американський стандарт AMPS/D-AMPS, на нього припадає більше половини всієї абонентської бази світу. На другому місці (п'ята частина абонентської бази) знаходиться загальноєвропейський стандарт GSM, включаючи GSM 900, GSM 1800, GSM 1900. На частку всіх інших стандартів, разом узятих, залишається менше 30% абонентської бази.

Аналогові системи зв'язку поки що домінують, на їхню частку припадає близько 2/3 абонентської бази. Але цифрові мережі ростуть швидше аналогових: відносний річний приріст абонентської бази цифрових мереж майже втричі перевищує середній, за всіма мережами майже в п'ять разів по аналогових.

Основну частину цифрових стільникових систем складають, мережі GSM на них припадає близько 60% абонентської бази цифрових мереж світу.

Далі йдуть RDS (Японії) і D-AMPS (Американський TDMA) - відповідно 31% і 8%, "цифровий частини "абонентської бази (Малюнок-1, 2). У 1995р. Була розпочата комерційна експлуатація мереж CDMA.

У Росії комерційне використання стільникового зв'язку почалося 1991-1993г.г. За даними Госкомнадзора абонентів стільникового зв'язку близько 770 тис. на 74 регіонах і до 2000р. досягне 1,2 млн. абонентів.

- початок 1999р.

NMT-450 210000 тис. аб. AMPS/D-AMPS 250000 тис . аб .

GSM-900 291000 тис . аб . GSM-1800 21000 тис . аб .

Найбільш розповсюдженим у Росії стандарт AMPS/D-AMPS на його частку припадає майже половина абонентської бази. Зростання кількості абонентів AMPS/D-AMPS зростає за рахунок створення нових мереж у вже існуючих. , Що залишилася, ділять між собою NMT-450 і GSM-900. Цифрові мережі в Росії ростуть також швидше аналогових: відносний річний приріст абонентської бази цифрових мереж в два з лишнім рази вище аналогових.

На ринку послуг стільникового зв'язку працюють компанії: Московський стільниковий зв'язок, Білайн, Дельта Телеком, Північно-Західний GSM, Сотел й багато інших фірм оператори.

Таблиця 1. Стандарти стільникового зв'язку, що застосовуються на території Росії        Стандарт, система         Диап-зон, МГц         Характерис-тика         Статус         Регіон Росії         Поширеність у світі         Примітка             D-AMPS,         800         Цифровий         Регіональний         Москва, Омськ,         Північна і Південна         Найбільш широко примі --             IS-54, IS-136                   TDMA                 Іркутськ. Оренбург         Америка та ін         няемие стандарти в світі                                                                         (крім Європи)             AMPS,         800         Аналоговий         Теж         Архангельськ,         Північна і Південна                       EIA/TIA-553                                       Владивосток, Воронеж та ін         Америка та ін                       N-AMPS,         800                             Санкт-Петербург,         США         Малопоширений             IS-88.IS-91                                       Новосибірськ                   стандарт             IS-95         800         Цифровий         Тільки для         Москва, Челябінськ         Північна Америка                                           CDMA         Місцевої                   і Південна Азія                                                     зв'язку (WLL)                   (для стільникових систем                                                                         і систем PCS)                       GSM         900         Цифровий         Федеральний         Москва, Санкт-Петербург,         Європа та ін         Основний стандарт                                 TDMA                   Челябінськ.                   для Європи                                                     Ростов-на-Дону та ін                                 DCS-1800         1800         Цифровий         Не встановлено         Москва         Європа та ін                                           TDMA                                                     NMT-450         450         Аналоговий         Федеральний         Москва. Санкт-Петербург.         Скандинавські                                                               Псков, Омськ, Новгород         країни                                                               та обласні регіони                          ПЕРЕГЛЯД СИСТЕМ МОБІЛЬНОГО ЗВ'ЯЗКУ

У Диапозон 800 МГц

Це один з діапазонів з найбільш запеклою конкуренцією. На ринку комунікацій у цьому діапазоні пропонується обладнання для систем зв'язку в різноманітних стандартах. В основному це діапазон пакету американських стандартів, куди входять аналоговий стандарт EIA/TIA-553 (часто позначається просто як AMPS 800) цифрові стандарти TDMA IS-54 і IS-136 і цифровий стандарт CDMA 1S-95. Чи всі стандарти застосовуються також і в Росії для регіональних стільникових систем даного діапазону

.

2.1 Система AMPS ПО СТАНДАРТУ EIA/TIA-553

Це мабуть, сама зроблена з сучасних аналогових систем стільникового зв'язку. Однак, як всі аналогові системи, вона має низьку спектральну ефективність. Зворотній спектральна ефективність 210 кГц/сеанс зв'язку (в середньому на 3-сектор-ву БС). Тому вона поступово (хоча і повільно) витісняється цифровими системами і практично не розвивається. До моменту появи цифрових систем множинного доступу ця система була вже дуже широко поширена, особливо в США. Тому згідно з американськими правилами всі системи пакету американських стандартів у діапазоні 800 МГц повинні забезпечувати сервіс терміналів по стандарт ЕIА/ТIА-553. Це правило накладає досить серйозні обмеження на цифрові американські системи, з яких головним є зумовлена (і мабуть, неоптимальна) ширина частотного каналу систем цифрових ТDMA D-AMPS. а також необхідність виділяти певну кількість частотних каналів для аналогового зв'язку, в результаті чого смуга частот використовується менш ефективно. Хоча як було зазначено раніше, системи по стандарту EIA/TIA-553 частково застаріли, по в силу їхньої обов'язкової підтримки з боку всіх країн, що розвиваються американських цифрових систем стандарт EIA/TIA-553 має всі шанси увійти в систему персонального зв'язку "на їхніх плечах»,

У Росії системи за стандартом EIA/TIA-553 встановлені в більш ніж 40 містах (Архангельськ, Астрахань, Владивосток, Володимир, Воронеж, Мурманськ, Нижній Новгород, Омськ, Петропавловськ, Ростов-на-Дону, Саратов, Сочі, Тюмень, Хабаровск, Челябінськ і інші). Проте можна вважати, що у великих містах він з часом буде) змінюватися цифровими. Наприклад, у Москві в діапазонах вище 450 МГц тепер застосовуються тільки цифрові системи - D-AMPS і GSM. У районах же з невисокою щільністю населення з ними цілком можуть конкурувати системи в стандарті NMT-450, а в найближчому майбутньому і системи персональної супутникового зв'язку. Тому зберігати в Росії вимогу обов'язкової його підтримки цифровими системами пакету американських стандартів в досить далекій перспективі може бути і недоцільно. У зв'язку з цим все-таки варто відзначити, що для систем з стандартам IS-54 і IS-136 не слід переоцінювати при цьому можливий виграш: кількість виділених для аналогового зв'язку каналів невелика, а ніяких інших змін локально для Росії зробити не можна.

2.2 СИСТЕМА N - AMPS ПО СТАНДАРТУ IS -88

Система N-AMPS є здешевлення версією аналогової системи AMPS, причому здешевлення досягається за рахунок комфорту користувача. У цьому відношенні система N-AMPS в певному сенсі пішла «проти течії» загального еволюційного процесу в стільникового зв'язку і навіть зв'язку загалом. Загальна тенденція для стільникового зв'язку - рух у бік збільшення комфорту при помірному збільшенні капітальних вкладень і збереження або зниження вартості хвилини графіка. Та ж тенденція спостерігається для транкінгових систем, які в їх сучасній формі майже зливаються з стільниковими, головним чином відрізняючись вибором інших критеріїв для оптимізації показника вартість/комфорт у відповідності з їх призначенням для корпоративного і професійного зв'язку. Система N-AMPS виявилася затиснута між цими групами і не має, мабуть, достатньої екологічної ніші для розвитку.

Це, звичайно, не означає, що N-AMPS взагалі не має своєї ніші, де вона може довгий час існувати, але, продовжуючи аналогію, - це, безсумнівно, ендемічні тварина, на зразок сумчастого вовка. Еволюціонувати вона не буде і в досить довготривалій перспективі приречена.

Тим не менш як тимчасовий захід з наступним переходом до перспективних цифрових систем, застосування її замість AMPS може бути цілком виправдано, оскільки перехід від N-AMPS до D-AMPS, ймовірно, не складніше. При цьому цілком можливо, що «немодне» оборудованіеN-AMPS може бути непропорційно дешево.

У Росії система встановлена в Санкт-Петербурзі та Новосибірську. І все ж система N-AMPS, мабуть не має шансів бути інтегрованою в систему персонального зв'язку або увійти в загальноросійську міжнародну систему стільникового зв'язку, коли вона буде реалізована.

У технічному плані система N-AMPS відрізняється від AMPS більш вузьким частотним каналом - 10 замість 30 кГц. Це виявилося можливим тому, що мовний сигнал у аналогової формі займає всього 4 кГц і для його досить перешкодостійкою передачі смуга в 10 кГц достатня (у AMPS для передачі голосу використовується частотна модуляція з амплітудою всього ± 3 кГц). Однак триразового збільшення ємності системи при цьому не відбувається, тому що інтерференція між частотними каналами визначається не стільки шириною каналу, скільки відстанню між ними. Тому частотний план в системі N-AMPS обраний 1:36 на сектор проти 1:21 для AMPS. Відповідно спектральна ефективність покращилась не в 3. а тільки в 1.75 рази. Зворотній спектральна ефективність для N-AMPS 120 кГц/сеанс зв'язку (в середньому на 3-секторні БС) проти 210 для AMPS. Але й така зміна частотного плану, мабуть, не забезпечує збереження того ж рівня відношення сигналу до інтерференції (параметр Carrier/Interference - C/I), як у AMPS, так що якість передачі голосу погіршилося, хоча і не внаслідок частотних спотворення. Крім того. система неминуче зазнає труднощів при передачі сигналів уп-равленія. У AMPS ці сигнали передаються з темпом 10 кБіт/с. що неможливо в каналі N-AMPS при тій же завадостійкості. Таким чином, як вже було зазначено, збільшення спектральної ефективності системи (в. отже, економічних характеристик) досягається за рахунок комфорту. Важко оце-нить. наскільки обгрунтований зроблений вибір і в яких ситуаціях він виправданий, але те. що збільшення спектральної ефективності досягнуто недарма, сумнівів не викликає.

Щодо системи N-AMPS даних небагато, так що вищенаведений аналіз значною мірою базується на екстраполяції.

2.3 Система DAMPS ПО СТАНДАРТУ IS -54, 1 S -136

Цифрова система D-AMPS по технології множинного доступу TDMA - в даний час найпоширеніша з цифрових стільникових систем у світі. Комерційна експлуатація обладнання в США

ведеться з 1991 року. Через необхідність забезпечити спадкоємність з аналоговим стандартом у США стандарт застосовує неоптимальний вибір деяких параметрів (в основному мала ширина частотного каналу - 30 кГц в порівнянні з 200 кГц в аналогічному за призначенням стандарті GSM 900). Стандарт безперервно розвивається і за основними характеристиками практично не поступається стандарту GSM.

Намічено введення прогресивних алгоритмів динамічного призначення каналів в залежності від реальної обстановки, обліку голосової активності і більш тонкої регулювання потужності рухомих терміналів, що в комплексі має призвести до багаторазового збільшення спектральної ефективності (наприклад, в технології E-TDMA). Система D-AMPS є одним з фаворитів при формуванні Світовий системи персонального зв'язку. Існує версія стандарту в перспективному діапазоні 1900 Мгц.

З діючою версією стандарту IS-54 система має зворотну-спектральну ефективність 70 кГц/сеанс зв'язку (в середньому на 3-секторні БС).

Варіант IS-136 D-AMPS являє собою цифрову технологію, засновану на схемі багатостанційні доступу з тимчасовим розділенням каналів. Ця система була розроблена для використання того ж самого ділянки спектру, схеми повторного використання частоти і структури мережі. що використовується в аналогового стільникового системі AMPS. IS-136 дозволяє організацію стільникових систем, систем персонального зв'язку (PCS) і стаціонарного абонентського раліолоступа (WLL).

Стандарт радіоінтефейса IS-136 являє собою подальший розвиток стандартів IS-54 TDMA. У IS-136 D-AMPS використовується Цифровий канал керування (DCCH) 48.6 кбіт/с. який володіє можливостями сигналізації та передачі повідомлень, що дозволяють забезпечити виконання широкого набору функцій, таких як служба коротких текстових повідомлень.

IS-136 використовує частотні канали 30 кГц в дуплексної схемою 45 МГц FDD для прямого і зворотного каналів зв'язку. Кожен 30 кГц радіочастотний канал підтримує три повномасштабних абонента. В даний час технологія D-AMPS забезпечує негайне триразове підвищення пропускної здатності в порівнянні з AMPS.

Як і у випадку системи AMPS, D-AMPS вимагає значного частотного планування з використанням схеми N = 7. Відношення сигнал-перешкода (SIR) в 18 дБ необхідно для задовільної якості роботи системи. Для того. щоб задовольнити зростаючий попит на обслуговування, використовується складна секторізація і поділ сот, що дозволяє підвищити пропускну здатність від зони до зони. Типова мережа D-AMPS планується з використанням ієрархічної структури з макросотамі (для забезпечення зони охоплення), мікросотамі (для забезпечення пропускної здатності, ізольованих груп користувачів, приватних стільникових систем) та пікосотамі (для забезпечення зон охоплення на рівні окремих будівель та житла).

У Росії система D-AMPS прийнята як регіональний стандарт. Системи за стандартом IS-54 створені в Москві, (закінчується впровадження наступної версії - 1S-136), Омську, Іркутську, Оренбурзі. 2.4 ПОСЛУГИ

Зрештою обсяг і якість послуг, що надаються визначають перспективність і сучасність будь-якої системи зв'язку. Розширення послуг - це, зрештою, збільшення прибутку, це те, що рухає техніку вперед.

Ось далеко не повний перелік розробляються і частичного вже впроваджуваних сучасних послуг зв'язку.

Передача сообщенйй. До цих пір використовувалися в основному голосова пошта і пейджингові повідомлення. Але є й інші можливі опції, такі як оповіщення абонента про отримання голосового повідомлення в будь-який момент, підключення до розмови у момент отримання голосового повідомлення, а не після, передача коротких повідомлень з відображенням безпосередньо на дисплеї радіотелефону, в тому числі і широкомовних, та ін Розробляються алгоритми перекладу повідомлень з одного середовища в іншу (наприклад, з Е-пошти в коротке повідомлення або факс і т.д.), алгоритми розпізнавання та конвертування текстів в мову або навпаки, автоматизована пересилання повідомлення на Е-пошту, якщо абонент в даний момент зайнятий, і ін

Передача даних яка не обмежується лише передачею прийомом даних, а передбачає можливість ПЕРЕДАЧІ І ПРИЙОМУ МУЛЬТИМЕДІА.

Роумінг. Згідно передбачувану концепції розвитку абонент повинен завжди і скрізь без проблем користуватися своїм радіотелефоном незалежно від використовуваного в системах стандарту і діапазону частот.

Індіфікація абонента . Це або висвічення номера зухвалого на стільниковому радіотелефони, або повідомлення номера радіотелефону абонента його власним голосом.

Оплата викликів за рахунок абонента.

Доступ за радіотелефонний апарат до свого домашнього КОМП'ЮТЕРУ (Remote Control of Call Waiting).

Використання «інтелектуальних» карток для ідентифікації користувача.

* Персональний єдиний номер. З розширенням обсягу індивідуальних послуг телефонні номери стають пов'язаними з особистістю, а не з місцем перебування. Просто кажучи, ПЕРСОНАЛЬНИЙ ЄДИНИЙ НОМЕР є тим вушком, за яким абонент може отримати послугу, де б він не перебувала. У США все більше і більше номерів виділяється для послуги перс-НАЛЬНОЕО ЄДИНОГО НОМЕРА. Надання послуги ПЕРСОНАЛЬНОГО ЄДИНОГО НОМЕРИ передбачає створення платформ, які будуть автоматично направляти дзвінок на стільниковий телефон, якщо він включений, або ж на «інтелектуальну вантажну станцію », яка направить виклик або на офісний, або на домашній телефон. Абонент може також позначити номер, за яким будуть перенаправлятися всі виклики. Можна буде маршрутизувати виклики, наприклад, направивши сигнал виклику додому або в офіс, потім на стільниковий телефон і, врешті - -решт, на голосову пошту. Що приходять факси можна буде відображати на екранах комп'ютерів.

Маршрутізірованіе викликів - це перший етап введення послуги персонального єдиного номера. Однак програмування інформації про маршрутізірованіі виклику громіздко і найчастіше вимагає участі в цьому процесі самого абонента. У перспективі передбачається повна автоматизація процесу.

3 ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТІВ

AMPS І D - AMPS

3.1 Характеристика СТАНДАРТУ AMPS

Стандарт аналоговий

Робочий діапазон 825-845, 870-890 МГц

Метод мультидоступ FDMA (у смузі системи 20 МГц організуються методом ЧРК 666 дуплексних радіо каналів з шириною кожного каналу 30 кГц. )

Метод дуплексірованія FDD (канали передачі і прийому рознесені по частоті дуплексний рознос 45 МГц. )

Число каналів зв'язку на один радіо канал 1

Потужність передавача МС 1Вт, автомобільний 12Вт

Мінімальна відношення сигнал/шум 10 дБ

Час перемикання каналу на кордоні осередку 250 Мс

Вид модуляції FM ( з девіацій частоти в мовному каналі 12 кГц)

Вид модуляції в каналі управління FSC ( з девіація частоти 8 кГц)

Тип коду в каналі управління - мончестерскій

Швидкість передачі сигналів управління 10кБіт/с

Види каналів (мовні і аналогові)

Організація каналів управління

У розглянутій системі використовуються два типи каналів управління: прямий і зворотний. Інформація по прямому каналу управління в напрямку від базової станції до рухомої передається зі швидкістю 8 Кбіт/с безперервним потоком, який, за відсутності інформації для останньої, містить лише контрольний текст. Це є необхідною умовою функціонування системи, тому що в вільному стані пристрій, мобільної станції сканує канали управління, вибираючи канал з найбільш високим рівнем сигналу. Для передачі службової інформації в каналах керування використовуються повідомлення стандартних форматів.

У прямому каналі управління повідомлення стандартних форматів використовуються для передачі таких відомостей:

Про стан відповідного зворотного каналу керування (вільно/зайнято)

Інформаційних даних (слова А) для парних номерів абонентів

Інформаційних даних (слова В) для непарних номерів абонентів

Розряди, що відображають стан зворотнього каналу (вільно/зайнято), завжди розташовуються на одних і тих самих позиціях переданого повідомлення, з тим щоб спростити їх виділення із загального потоку інформації. Об'єднання двох потоків інформації (слова А і слова В) зменшує часовий проміжок, відведений для синхронізуючий послідовності. Достовірність прийнятої інформації збільшується завдяки багаторазового її передачі (п'ять повторів), що особливо важливо для каналів, підданих завмирань і інтерференції сигналів. Для забезпечення необхідної достовірності інформаційні слова кодуються і об'єднуються з розрядами корекції помилок. У приймачі здійснюється мажоритарне накопичення послідовностей за відповідними правилами прийняття рішення (3 з 5). У прямому каналі управління кожне кодове слово містить 28 біт інформації і 12 біт корекції помилок; у зворотному каналі управління використовуються 36 інформаційних біт і 12 біт корекції помилок. Код з такою структурою дозволяє виправляти одноразову помилку і виявляти 4 помилки. Інформаційні слова - це складні пакети інформації, розділені на групи або на окремі розряди, кожен з яких визначає параметри системи, цифру в набирати номер і т. п. Більш точний вміст формату слова залежить від типу повідомлення, а довжина повного інформаційного слова може становити 463 бітів.

3.2 Характеристика СТАНДАРТУ DAMPS

Метод доступу - TDMA

Кількість радіоканалів на несучу - 3

Робочий діапазон частот: 824-840 МГц 869-894 МГц

Рознос каналів: 30 кГц

Еквівалентна смуга частот на один розмовний канал-10 кГц

Вид модуляції - л/4 DQPSK

Швидкість передачі інформації - 48 кбіт/с

Швидкість перетворення мови - 8 кбіт/с

Алгоритм перетворення мови - VSELP

УДОСКОНАЛЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ ТА ДОСТУПУ ДО СИСТЕМИ.

Технологія багато станційного доступу з тимчасовим поділом каналів і розширеними можливостями E - TDMA ( Extended TDMA ) розроблена ф. Hughes Network Systems і передбачається для впровадження в найближчому майбутньому (так звана друга фаза розвитку системи). Основна мета технології - збільшення пропускної спроможності (емкости) системи за рахунок використання технологій напівшвидкісному вокодера, цифрової інтерполяції мови OSI (Digital Speech Interpolation) та інтерполяції тимчасового доступу TASI (Time Assignment Interpolation).

Технологія підвищує ефективність роботи системи у 7-11 разів, дозволяючи за трьома каналами зв'язку передавати інформацію до 20 користувачів (а в деяких версіях з 19 каналів до 208 користувачів). За рахунок ущільнення та інтерполяції мовного сигналу коефіцієнт корисного використання тимчасового інтервалу збільшується від 11 до 17 разів. Ємність системи збільшується в 5,2 рази (при несприятливих умовах наявності перешкод) і в 8,6 раз (при сприятливих умовах).

Технологія множинного доступу до системи з просторовим розділенням каналів SDMA ( Space Division Multiple Access ) розробляється в рамках Європейської програми COST 231 (ПРОЕКТ TSUNAMI) і використовує концепцію "смарт" антен (smart - Дослівний переклад: кмітливий, інтелектуальний). З метою збільшення зони покриття базових станцій, поліпшення якості передачі та зменшення потужності, що випромінюється рухомими станціями, технологія передбачає використання систем з адаптованими антенними гратами (АФАРСЬКА). І хоча обладнання вже з'являється на ринку та переваги технології очевидні (мабуть, за ними-майбутнє), деякі питання вимагають досліджень та аналізу, зокрема, розробка оптимальних алгоритмів роботи, оптимальної взаємодії прямого і зворотного каналів трафіку, оптимального прийому сигналів при розповсюдженні многопутевом маркетингових досліджень в частині можливого збільшення обсягу і вартості апаратури та обгрунтованості рішення про її використанні.

Технологія адаптивного призначення каналів зв'язку АСА ( Adaptive Channel Allocation ) практично усуне необхідність планування частот, полегшує зміна та розширення мережі, вирішує проблему перевантаження трафіку і підвищує якість обслуговування користувачів. Мета технології - оптимальний вибір каналу з найкращою якістю виконання послуг. Використання технології стає особливо актуальним у системах зі складною архітектурою і при зменшенні радіусів сот (мікросот) при відповідно зростаючому потоці виконання функцій передачі управління (hand over (off )).

Розрізняють повільно і швидко діючі функції АСА. Завдання повільно діючої функції АСА -- адаптування частотного плану, виходячи з усередненого стану трафіку і помеховой зупинки. Завдання швидко діючої АСА-оперативне призначення каналів зв'язку, виходячи з конкретного стану інтерфейсу на момент виконання функції і спираючись на результати роботи повільно діючої АСА. Досить перспективний напрям - спільне використання комбінації функцій АСА і регулювання потужності PC (Power Control), яка поліпшує помеховую обстановку в навколишньому просторі в момент виконання функції адаптивного призначення каналу. Використання технології АСА дозволяє підвищити ємність системи в 2-3 рази.

Переваги технології очевидні, і в рамках стандарту IS-136 передбачено його введення вже найближчим часом. Однак при адаптивний призначення каналів досить критичний правильний вибір алгоритму роботи, тому що утруднений контроль якості виконання послуг та ємність системи.

Технологія створення пілот-каналів. Для забезпечення стабільної роботи системи пропонується ввести в систему з складною архітектурою пілот-канали, що містять необхідну інформацію про мережу, інформацію для її швидкої ідентифікації, відомості про її зовнішньої і внутрішню інфраструктуру і т.д. Щоб уникнути впливу випадкових перешкод на роботу системи пропонується мати, принаймні, два дубліката пілот-каналу на верхній і нижній частотах відведеного спектру. Для стабільної роботи системи рекомендується регулярна передача фрейму пілот-каналу

Передбачається наступний алгоритм роботи системи. При включенні рухома станція має налаштуватися на один з двох пілот-каналів, синхронізуватися, демодуліровать сигнал і

отримати необхідну інформацію про систему. Ця інформація дозволить мобільної станції краще і оперативніше синхронізувати роботу на першому (фізичному) рівні управління і підготуватися до отримання подальшої інформації від будь-якої конкретної соти після відповідної синхронізації з її каналом керування.

Технологія динамічної регулювання каналів. Для оперативного зміни обсягу переданої інформації пропонується використовувати динамічну регулювання тимчасового слота каналу керування. Зокрема, після встановлення дзвінка та під час його виконання можна відповідним чином змінювати тривалість слота передачі інформації каналу керування і підлаштовувати його під конкретний трафік, необхідну в кожен конкретний момент часу. Формат кожного фрейму точно мультиплексуюча в залежності від потреб, це дозволить при необхідності додавати інформацію, що забезпечує стабільну роботу системи, наприклад, про близькість розташування кордонів сот і т.д.

УДОСКОНАЛЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ПЕРЕДАЧІ МОВИ

Вдосконалення технології кодування мовлення. використовується в системі D-AMPS метод кодування мови VSELP зі швидкістю 7,95 кбіт/с, розроблений ф. Motorola, забезпечує достатньо висока якість передачі голосу. Якість переданого сигналу, що оцінюється за п'ятибальною шкалою усередненої суб'єктивної оцінки MOS, так само 3,435 бали (для порівняння - стандартна швидкість кодування в 64 кбіт/с оцінюється за цією шкалою в 4,116 бала). Все більш і більш актуальним стає зниження швидкості кодування, але при збереженні якості передачі. Тому слід очікувати використання в системах інших алгоритмів кодування. З цієї точки зору привертає увагу розроблений недавно фірмами Audio-codes і DSP Group масштабований алгоритм кодування MPMLQ (Multipulse Maximum Likety - hood Quantization), що дозволяє розробляти обладнання зі швидкостями кодування аж до 4 кбіт/с при затримки, непревишающіх 20 мс. Усереднена оцінка MOS в 3,901 бали ясно ілюструє переваги цієї технології.

Мовний кодек. Аналоговий мовний сигнал перетвориться в мовну форму VSELP (Vector Sum Excited Linear Prediction) кодером. Мовний сигнал розбивається на сегменти за 20 мс, які перетворюються в 159 кодованих біт, які передаються зі швидкістю 7,95 кбіт/с. Метод кодування VSELP, розроблений ф. Motorola, забезпечує досить високу якість передачі голосу. Якість переданого сигналу, що оцінюється за п'ятибальною шкалою усередненої суб'єктивної оцінки MOS (Mean Opinion Score), одно 3,435 бали (див. рис. "Мовний кодек ").

Канальний кодер. Для канального кодування використовується сверточних код зі швидкістю r = 1/2. У цьому процесі пакет у 159 біт від мовного кодера розбивається на дві групи біт: клас 1-77 біт, клас 2-82 бита. У групі біт 1 класу здійснюється вказане сверточних кодування, причому 7 біт використовуються для виявлення помилок, біти другого класу передаються без кодування. В результаті перетворень в канальному кодери мовної фрагмент 20 мс представляється 260 битами, що відповідає швидкості передачі 13 кбіт/с (див. рис. "Канальний кодер "),

Характеристика перемеженія. Пакет з 260 біт піддається перемеженія. Будь-який мовний фрагмент розбивається на дві рівні частини. Одна з цих частин передається у вихідному вікні фрагменту, а інша - у вікні, зсунутому на 3 вікна (наприклад, у вікнах 1 і 4). Наступний фрагмент мови, тривалістю 20 мс, передається у вікні 4 і у вікні 1 в наступному кадрі (див. рис. "Характеристика перемеженія ").

Формування ТРМА-кадру. Структура TDMA-кадрів в прямому і зворотному каналах для стандарту з напівшвидкісному мовним каналом представлена на рис.

Модуляція сигналів в радіоканалі. Для передачі повідомлень по РК використовується спектрально-ефективна П/4 DQPSK-модуляція, реалізована квадратурної схемою з прямим перенесенням на несучу частоту (див. рис. "П/400Р8К-модуляція ").

Формування сигналів чотирьохфазної ФМ (ФМ-4).

Пояснимо роботу квадратурної схеми на прикладі формування сигналів чотирьохфазної ФМ (ФМ-4).

Вихідна послідовність двійкових символів тривалістю Т за допомогою регістра зсуву розділяється на непарні імпульси у, які подаються в квадратурний канал (coswt), і парні - х, що надходять у входи відповідних формувачів маніпулюють імпульсів, на виходах яких утворюються послідовності біпомерних імпульсів X (t) і Y (t). Маніпулюють імпульси мають амплітуду Um/2 і тривалість 2Т. Імпульси X (t) та Y (t) надходять на входи канальних перемножітелей, на виходах яких формуються двофазні (О, П) ФМ коливання. Після підсумовування вони утворюють сигнал фм-і (див. рис. "Формування сигналів чотирьохфазної ФМ (фм-і )).

чотирьохфазної ФМ із зсувом (OQPSK-Offset QPSK) дозволяє уникнути стрибків фази на 180 і => глибокої модуляції огинаючої. Формування сигналу в квадратурної схемою відбувається також, як і в модуляторі ФМ-4, за винятком того, що маніпуляційні елементи інформаційної послідовності X (t) та Y (t) зміщені в часі на тривалість одного елемента Т.

4 СТРУКТУРНА СХЕМА РАДІО-

ТЕЛЕФОНІВ СТАНДАРТІВ AMPS І D- AMPS

4.1 СТРУКТУРНА СХЕМА АНАЛОГОВІ

КАНАЛУ Радиотелефон

            

Малюнок 3. СТРУКТУРНА СХЕМА аналоговий канал

Структурна схема радіотелефону аналогового стандарту ETACS представлена на (малюнку 3). Передавальний і приймальний блоки виконані за класичною схемою. Приймальний пристрій є супергетеродина приймач з подвійним перетворенням частоти. Вхідний сигнал надходить у смуговий фільтр на ПАВ, виділяє приймається сигнал і послабляє перешкоди. Відфільтрований сигнал fС (869 - 894 МГц) надходить в малошумливий підсилювач (МШУ) і після підсилення подається в змішувач. На другий вхід останнього з синтезатора частот надходить сигнал гетеродина, fПРМ (914 -- 939 МГц). Отриманий сигнал першої проміжної частоти fПР (45 МГц) надходить в підсилювач першої проміжної частоти УПЧ1 і після підсилення фільтрується смуговим фільтром на ПАР. Відфільтрований сигнал fПР надходить в другій змішувач. У нього ж з гетеродина Г надходить сигнал fГ Отриманий в результаті гетеродінірованія сигнал другий проміжної частоти fПР2 частотою 450 kГц фільтрується смуговим фільтром на ПАР і підсилюється підсилювачем УПЧ2. Посилений до необхідного рівня сигнал надходить у фазовий демодулятор, де виділяються сигнали управління та мовної сигнал. Останній надходить в підсилювач УНЧ і далі - на гучномовець. Сигнали управління обробляються процесором CPU.

Аналоговий сигнал, що надходить з мікрофону, підсилюється підсилювачем УНЧ до необхідного рівня і надходить в фазовий модулятор ДФЦ як сигнал fМОД. Промодулірованний сигнал fФМ частотою 90 МГц через смуговий фільтр на ПАР надходить в змішувач. У нього ж з синтезатора частот приходить сигнал fпрд (914-939 МГц). З виходу змішувача сигнал fс1 через смуговий керамічний фільтр надходить в підсилювач потужності класу С, що забезпечує максимальний ККД передавача. Посилений сигнал через регулятор потужності УМ і смуговий керамічний фільтр надходить до антени. Обробка сигналів управління, опитування клавіатури, формування необхідних частот і виведення інформації на дисплей відбувається під управлінням центрального процесора. Синтезатор частоти дозволяє отримувати высокостабильные сигнали частот усього використовуваного діапазону.

4.1 СТРУКТУРНА СХЕМА МОБІЛЬНОГО

КАНАЛУ Радиотелефон Малюнок 4. СТРУКТУРНА СХЕМА стільниковий канал

Мовне кодування - аналоговий мовний сигнал перетворюється в цифрову форму VSELP (Vector Sum Excited Linear Prediction) кодером (Малюнок 4). Мовний сигнал розбивається на сегменти за 20 мс, які перетворюються в 159 кодованих біт, які передаються зі швидкістю 7,95 кбіт/с. Метод кодування VSELP, розроблений фірмою Motorola, забезпечує досить високу якість передачі мови. Якість переданого сигналу, що оцінюється за п'ятибальною шкалою усередненої суб'єктивної оцінки MOS (Mean Opinion Score), так само 3,435 бала.

канального кодування - для канального кодування використовується сверточних код зі швидкістю r = '/ 2 (Малюнок 5). У цьому процесі пакет у 159 біт від мовного код